EP1444121A1 - Appui ressorts pour boggie - Google Patents

Appui ressorts pour boggie

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EP1444121A1
EP1444121A1 EP02790543A EP02790543A EP1444121A1 EP 1444121 A1 EP1444121 A1 EP 1444121A1 EP 02790543 A EP02790543 A EP 02790543A EP 02790543 A EP02790543 A EP 02790543A EP 1444121 A1 EP1444121 A1 EP 1444121A1
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EP
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spring support
sole
bogie
longitudinal beam
spring
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EP02790543A
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EP1444121B1 (fr
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Gérard LELASSEUX
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Cgl Sarl
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Cgl Sarl
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/301—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating metal springs

Definitions

  • the present invention relates to a bogie and more particularly a bogie intended to receive freight wagons.
  • bogies of this type are classified into different categories according to the axle load that they are able to support. It is understood that, under these conditions, it is particularly advantageous to optimize the characteristics of mechanical resistance to the various stresses undergone by the bogie during its dynamic and static tests.
  • freight transport wagons are usually supported by two bogies, each of which essentially consists of two longitudinal beams which are joined by two end crossmembers and a central crossmember.
  • the bogies are supported by two end axles carrying the wheels which are themselves held by spring supports which connect them to the structure by means of suspension springs.
  • the spring support which usually consists of a molded part, is fixed under each of the longitudinal beams by a weld bead, so that the latter which usually consists of an I-shaped profile, receives the spring support on its lower flange.
  • the present invention thus relates to a bogie of the type whose structure consists essentially of two longitudinal beams made of mechanically welded, which are held by crosspieces, and whose cross section is I-shaped, that is to say -to say that it consists of an upper sole and a lower sole which are connected by a vertical core, this structure being in abutment at each of its ends on wheels mounted on axles held by integral spring supports of the structure, characterized in that each of the spring supports ends, at its upper part, with an element which constitutes at least the sole of the longitudinal beam on which it is fixed.
  • At least the upper part of the spring support forming the sole located on the side of the center of the bogie extends longitudinally outwards beyond the rest of the spring support. It has been found that this form of implementation has the effect of increasing the resistance to the stresses undergone in the junction zone between the spring support and the longitudinal beam on which it is fixed.
  • the spring support and its sole portion can, advantageously, be obtained by molding.
  • Figure 1 is a partial side view of a bogie built according to the teaching of the invention.
  • Figure 2 is a partial profile view, before assembly, of one end of a longitudinal beam of a bogie and a spring support intended to be fixed thereto, which comply with the provisions of prior art.
  • Figure 3 is a partial profile view, before assembly, of one end of a longitudinal beam of a bogie and a spring support intended to be fixed thereon, which comply with the provisions of this invention.
  • Figure 4 is a partial profile view before assembly of a longitudinal beam of a bogie and a spring support constituting an alternative embodiment of the previous figure.
  • FIG. 1 shows a bogie 1 according to the invention, the longitudinal beam 3 of which is produced by the welded technique and thus has an I-shaped cross section, that is to say it comprises an upper sole 5 and a lower sole 7 which are connected by a core 9 which is welded to these two soles.
  • Each of the ends of the longitudinal beams 3 is provided with a spring support 4 which is intended to ensure the maintenance of each of the ends of an axle 10 of the bogie, on which the wheels 12 thereof are mounted (shown in dotted lines in the drawing).
  • the axle 10 is held at each of its ends in a spring support 4 by means of spring suspension means shown diagrammatically in dotted lines in the drawing.
  • the spring support 4 consists of two spaced apart support elements 6 which are interconnected by a base 8.
  • Such an assembly consists in positioning the upper part of the spring support 4 in contact with the lower flange 7 of the beam 3 and in fixing it by welding by forming a weld bead between the upper face of the support spring 4 and the bottom flange 7 of the beam 3.
  • a in FIG. 1 corresponds to the place where the connection of the spring support 4 with the lower sole 7.
  • the spring support 4 comprises an upper part which is provided with a sole 7a identical to the lower sole of the longitudinal beam 3.
  • This sole 7a extends, in longitudinally, beyond the lower part of the spring support, towards the center of the bogie.
  • the other side of the flange 7a can also be extended in the same manner.
  • the longitudinal beam 3 is devoid of a bottom sole 7 in this zone so that its sole is formed by the sole 7a of the spring support 4.
  • the present invention is therefore particularly interesting since it not only makes it possible to reduce the level of mechanical stresses which are exerted in a zone of vulnerability of the bogie, but it also makes it possible to simplify, in significant proportions, the welding operation.
  • the spring support 4 can include not only a part 7a of the sole 7, but also a part 9a of the vertical core 9. It has thus been found that such an embodiment facilitated the production of the longitudinal weld bead intended to connect the spring support 4 to the beam 3 without, however, adversely affecting the mechanical strength of this assembly. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Description

APPUI RESSORTS POUR BOGGIE
La présente invention concerne un boggie et plus particulièrement un boggie destiné à recevoir des wagons de transport de marchandises. On sait que les boggies de ce type sont classés en différentes catégories suivant la charge par essieu qu'ils sont en mesure de supporter. On comprend que, dans ces conditions, il est particulièrement intéressant d'optimiser les caractéristiques de résistance mécanique aux diverses contraintes subies par le boggie lors de ses essais dynamique et statique.
On sait également que les wagons de transport de fret sont habituellement supportés par deux boggies, chacun d'eux étant essentiellement constitué de deux poutres longitudinales qui sont réunies par deux traverses extrêmes et une traverse centrale. Les boggies sont supportés par deux essieux extrêmes portant les roues qui sont eux-mêmes maintenus par des appui de ressort s qui les relient à la structure par l'intermédiaire de ressorts de suspension. Lorsque la structure du boggie est réalisée par la technique dite du mécano-soudé, c'est-à-dire en faisant appel à des éléments de tôle assemblés entre eux par soudure, l'appui de ressort, qui est habituellement constitué d'une pièce moulée, est fixé sous chacune des poutres longitudinales par un cordon de soudure, si bien que cette dernière qui est habituellement constituée d'un profilé en forme de I, reçoit l'appui de ressort sur sa semelle inférieure.
Les calculs et les simulations effectués sur les structures de ce type montrent que si on augmente la charge à laquelle le boggie est soumis, des contraintes de rupture importantes apparaissent au niveau du cordon de soudure qui assure la jonction transversale de l'appui de ressort avec la semelle de la poutre longitudinale et notamment du cordon de soudure le plus proche du centre du boggie. La présente invention a pour but de remédier à un tel inconvénient en proposant une solution permettant d'augmenter la résistance aux contraintes de rupture qui se manifestent dans cette zone critique.
La présente invention a ainsi pour objet un boggie du type dont la structure est essentiellement constituée de deux poutres longitudinales réalisées en mécano-soudé, qui sont maintenues par des traverses, et dont la section droite est en forme de I, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'une semelle supérieure et d'une semelle inférieure qui sont reliées par une âme verticale, cette structure étant en appui à chacune de ses extrémités sur des roues montées sur des essieux maintenus par des appuis de ressort solidaires de la structure, caractérisé en ce que chacun des appuis de ressort se termine, à sa partie supérieure, par un élément qui constitue au moins la semelle de la poutre longitudinale sur laquelle il est fixé.
Préférentiellement, au moins la partie supérieure de 1 ' appui de ressort formant la semelle située du côté du centre du boggie se prolonge longitudinalement vers l'extérieur au-delà du reste de l'appui de ressort. On a constaté que cette forme de mise en oeuvre avait pour effet d'augmenter la résistance aux contraintes subies dans la zone de jonction entre l'appui de ressort et la poutre longitudinale sur laquelle il est fixé. L'appui de ressort et sa partie formant semelle pourront, de façon intéressante, être obtenus par moulage.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue partielle de profil d'un boggie construit suivant l'enseignement de l'invention.
La figure 2 est une vue partielle de profil, avant assemblage, d'une extrémité d'une poutre longitudinale d'un boggie et d'un appui de ressort destiné à être fixé sur celle-ci, qui sont conformes aux dispositions de l'état antérieur de la technique.
La figure 3 est une vue partielle de profil, avant assemblage, d'une extrémité d'une poutre longitudinale d'un boggie et d'un appui de ressort destiné à être fixé sur celle-ci, qui sont conformes aux dispositions de la présente invention.
La figure 4 est une vue partielle de profil avant l'assemblage d'une poutre longitudinale d'un boggie et d'un appui de ressort constituant une variante de mise en oeuvre de la figure précédente.
On a représenté sur la figure 1 un boggie 1 suivant 1 ' invention dont la poutre longitudinale 3 est réalisée par la technique du mécano-soudé et a ainsi une section droite en forme de I, c'est-à-dire qu'elle comporte une semelle supérieure 5 et une semelle inférieure 7 qui sont reliées par une âme 9 qui est soudée à ces deux semelles. Chacune des extrémités des poutres longitudinales 3 est pourvue d'un appui de ressort 4 qui est destiné à assurer le maintien de chacune des extrémités d'un essieu 10 du boggie, sur lequel sont montées les roues 12 de celui-ci (représentées en traits pointillés sur le dessin). L'essieu 10 est maintenu à chacune de ses extrémités dans un appui de ressort 4 par l'intermédiaire de moyens de suspension à ressorts figurés de façon schématique en pointillés sur le dessin. L'appui de ressort 4 est constitué de deux éléments support écartés 6 qui sont reliés entre eux par une embase 8.
On a représenté sur la figure 2 l'une des extrémités d'une poutre longitudinale 3 formant la structure d'un boggie suivant l'état antérieur de la technique, qui est destinée à recevoir un appui de ressort 4, ces deux éléments étant représentés avant leur assemblage.
Un tel assemblage consiste à positionner la partie supérieure de 1 ' appui de ressort 4 en contact avec la semelle inférieure 7 de la poutre 3 et à l'y fixer par soudage en formant un cordon de soudure entre la face supérieure de 1 ' appui de ressort 4 et la semelle inférieure 7 de la poutre 3. Comme mentionné précédemment il a été constaté qu'une zone critique de formation des contraintes était la zone, désignée A sur la figure 1, qui correspond à 1 ' endroit où s ' effectue la liaison de 1 ' appui de ressort 4 avec la semelle inférieure 7.
Suivant l'invention, ainsi que représenté sur la figure 3 , 1 ' appui de ressort 4 comporte une partie supérieure qui est pourvue d'une semelle 7a identique à la semelle inférieure de la poutre longitudinale 3. Cette semelle 7a s'étend, dans le sens longitudinal, au-delà de la partie inférieure de l'appui de ressort, en direction du centre du boggie. L'autre côté de la semelle 7a peut également ' être prolongé de la même manière.
A l'inverse, sur une longueur complémentaire de celle de la semelle 7a, la poutre longitudinale 3 est dépourvue de semelle inférieure 7 dans cette zone de façon que sa semelle soit constituée par la semelle 7a de l'appui de ressort 4.
Dans ces conditions, lors de l'assemblage de l'appui de ressort 4 sur la semelle inférieure 7 de la poutre longitudinale 3, il suffira alors de réaliser d'une part un simple cordon de soudure de part et d'autre de l'âme centrale 9, cordon de soudure 15 figuré de façon schématique en pointillés sur la figure 3, et qui est particulièrement facile à réaliser et, d'autre part, un cordon 16 transversal aux semelles 7 et 7a de chacun des côtés de l'appui de ressort 4.
On comprend ainsi, qu'au niveau de l'assemblage de l'appui de ressort 4 sur la poutre longitudinale 3,
1 ' opération de soudure est grandement simplifiée par rapport à ce qu'elle était suivant l'état antérieur de la technique.
On a constaté par ailleurs qu'une telle réalisation augmente considérablement la résistance aux contraintes mécaniques qui se manifestent dans la zone désignée par A sur les figures 1 et 3 et qui correspond à la jonction de l'appui de ressort 4 sur la semelle inférieure 7.
On a également constaté que le fait de prolonger la partie de semelle 7a de l'appui de ressort 4 dans le sens longitudinal au-delà de la zone de jonction de l'appui de ressort avec la semelle avait pour effet d'augmenter encore la résistance aux contraintes mécaniques qui s ' exercent dans la zone sensible A.
La présente invention est donc particulièrement intéressante puisqu'elle permet non seulement de réduire le niveau des contraintes mécaniques qui s ' exercent dans une zone de vulnérabilité du boggie, mais elle permet de plus de simplifier, dans des proportions importantes, l'opération de soudure par laquelle l'appui de ressort 4 est solidarisé de la poutre longitudinale 3. Ainsi que représenté sur la figure 4, l'appui de ressort 4 peut inclure non seulement une partie 7a de la semelle 7, mais également une partie 9a de l'âme verticale 9. On a ainsi constaté qu ' un tel mode de mise en oeuvre facilitait la réalisation du cordon de soudure longitudinal destiné à relier 1 ' appui de ressort 4 à la poutre 3 sans pour autant porter atteinte à la résistance mécanique de cet ensemble.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Boggie du type dont la structure est essentiellement constituée de deux poutres longitudinales (3) réalisées en mécano-soudé, qui sont maintenues par des traverses, et dont la section droite est en forme de I, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'une semelle supérieure (5) et d'une semelle inférieure (7) qui sont reliées par une âme verticale ( 9 ) , cette structure étant en appui, à chacune de ses extrémités, sur des roues (12) reliées par des essieux (10) maintenus par des appuis de ressort (4) solidaires de la structure, caractérisé en ce que chacun des appuis de ressort (4) se termine, à sa partie supérieure, par un élément (7a) qui constitue au moins la semelle de la poutre longitudinale ( 3 ) sur laquelle il est fixé, cet élément comprenant une partie (9a) de l'âme verticale (9) de cette poutre longitudinale.
2.- Boggie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (7a) de l'appui de ressort (4) formant semelle se prolonge, au moins en direction du centre du boggie, au-delà du reste de l'appui de ressort (4).
3.- Boggie suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appui de ressort (4) et son élément (7a) formant semelle sont obtenues par moulage .
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